摘要:证明正弦定理公式
定义:设三角形ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则有正弦定理公式:
$\\dfrac{a}{\\sinA}=\\dfrac{b}{\\sinB}=\\dfrac{c}{\\sinC}$
第一段:引入
三角形是我们
证明正弦定理公式
定义:设三角形ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则有正弦定理公式:
第一段:引入
三角形是我们初中数学学习内容的第一个重点。在初中时,了解三角形的各种特性和公式是必须的。其中,正弦定理公式的学习是非常重要的一部分,因为它是三角形内容中重要的定理之一。
第二段:证明思路
要证明正弦定理公式,需要利用两个关键点:一是三角形的内角和为180度的性质;二是三角形内角的正弦值可以用对边与斜边的比例表示。
接下来,我们开始证明正弦定理公式:
第一步:以角A为例,将三角形ABC分别以边a和边c为底,分别做高。
图1
由此,可以得到以下两条直角三角形:$\\bigtriangleup{ABP}$和$\\bigtriangleup{ACP}$。
第二步:由三角形ABC内角和等于180度可得:
$\\angleBAC+\\angleABC+\\angleBCA=180^{\\circ}$
即
$\\angleBAC=180^{\\circ}-\\angleABC-\\angleBCA$
化简可得:
$\\angleBAC=180^{\\circ}-(\\anglePAB+\\anglePCA)$
此时,由余角定理可得:
$\\sin\\angleBAC=\\sin(\\anglePAB+\\anglePCA)$
通过正弦和余弦的和差公式展开可得:
$\\sin\\angleBAC=\\sin\\anglePAB\\cos\\anglePCA+\\cos\\anglePAB\\sin\\anglePCA$
第三步:对于$\\bigtriangleup{ABP}$和$\\bigtriangleup{ACP}$,分别利用正弦定义得到:
$\\dfrac{a}{\\sin\\angleBAC}=\\dfrac{a}{\\sin(\\anglePAB+\\anglePCA)}=\\dfrac{a}{\\sin\\anglePAB\\cos\\anglePCA+\\cos\\anglePAB\\sin\\anglePCA}$
$\\dfrac{c}{\\sin\\angleBAC}=\\dfrac{c}{\\sin(\\anglePAB+\\anglePCA)}=\\dfrac{c}{\\sin\\anglePCA\\cos\\anglePAB+\\cos\\anglePCA\\sin\\anglePAB}$
对第一个式子分母中的$\\sin\\anglePAB\\cos\\anglePCA$进行移项并化简得到:
$\\dfrac{a}{\\sin\\anglePAB\\cos\\anglePCA}=\\dfrac{c}{\\sin\\anglePCA\\cos\\anglePAB}$
将上式乘以$b$得到:
$\\dfrac{a}{\\sin\\anglePAB\\cos\\anglePCA}\imesb=\\dfrac{c}{\\sin\\anglePCA\\cos\\anglePAB}\imesb$
即
$\\dfrac{a}{\\sin\\anglePAB}\imesb=\\dfrac{c}{\\sin\\anglePCA}\imesb$
第四步:利用$\\bigtriangleup{ABC}$中对边分别为$a$,$b$,$c$,对角分别为$A$,$B$,$C$的性质,可以得到以下几个等式:
$\\dfrac{b}{\\sinC}=\\dfrac{a}{\\sinA}$
$\\dfrac{a}{\\sinC}=\\dfrac{c}{\\sinB}$
$\\dfrac{b}{\\sinA}=\\dfrac{c}{\\sinB}$
将第三个等式代入第一个等式,可得:
$\\dfrac{b}{\\sinC}=\\dfrac{a}{\\sinA}=\\dfrac{c}{\\sinB}$
即正弦定理公式成立。
第三段:总结
通过以上证明过程,我们可以看出,证明正弦定理公式并不是非常复杂。只需要运用一些基本的几何知识和三角函数的性质,就可以得到目标结果。这些知识和技巧的掌握,可以帮助我们更轻松地理解和发现三角形内角和边的关系,加深我们对几何学的了解。